EP0511199A1 - Schnellkupplung zum Befestigen der Arbeitswerkzeuge an einem Baggerausleger - Google Patents

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EP0511199A1 EP92890099A EP92890099A EP0511199A1 EP 0511199 A1 EP0511199 A1 EP 0511199A1 EP 92890099 A EP92890099 A EP 92890099A EP 92890099 A EP92890099 A EP 92890099A EP 0511199 A1 EP0511199 A1 EP 0511199A1
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pressure cylinder
quick coupling
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    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
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    • E02F3/3613—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat with means for absorbing any play therebetween
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    • E02F3/3663—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat hydraulically-operated

Definitions

  • the invention relates to a quick coupling for attaching the working tools to an excavator boom, in which a coupling body part is arranged on the excavator boom and on the working tool, both coupling parts being fixable to one another by a hook connection and a rigid locking mechanism.
  • the coupling body part arranged on the excavator boom is designed as a plate, the hooks of the hook connection and eyelets for locking being arranged on this plate, in particular the hooks on the side of the plate facing the tool and the eyelets on the side of the plate facing away from the tool.
  • An eyelet arranged on the tool can be inserted between the eyelets arranged on the plate, a coupling bolt which can be inserted in a form-fitting manner with the inner walls of the eye borings in the eye bores of all eyelets.
  • At least one hydraulic, preferably single-acting and spring-loaded pressure cylinder is provided in the area of the hook connection on the coupling body part attached to the excavator boom, the piston of which, when pressurized, can be moved out of the cylinder towards the working tool and attached to one Contact surface can be pressed onto the working tool and in the contact position is definable. It is thereby achieved that the bolt, which interacts with the hook part of the hook connection, presses against the wall of the hook part of the hook connection when the piston of the pressure cylinder is extended, thereby avoiding shaking. Manufacturing tolerances resulting from different series production can also be compensated in this way.
  • the hydraulic pressure cylinder can be acted upon by the pressure source for the hydraulic actuation.
  • the hydraulic pressure cylinder can be preceded by a control valve that opens from a predetermined pressure, which ensures that the piston of the pressure cylinder is only extended when the locking of the clutch is complete.
  • a check valve that opens in the sense of the backflow of the hydraulic fluid can be connected in parallel with the control valve.
  • a check valve can be provided in the supply line for the hydraulic actuation of the rigid locking device before the branching off of the line leading to the hydraulic pressure cylinder, which check valve can be opened when the rigid locking device is released, whereby that a targeted drainage of the hydraulic fluid from the pressure cylinder is achieved.
  • Fig. 1 shows the quick coupling according to the prior art.
  • Fig. 2 shows schematically the improvement of the quick coupling according to the invention.
  • the quick coupling consists of two coupling body parts 1, 2, the coupling-body part 1 in one piece with the tool to be attached 1 ', present an excavator shovel.
  • the coupling body part 2 is designed as a plate which is fixed at the tip of the excavator boom in a conventional manner by means of a bolt connection which has a tab-like adapter 6.
  • the hook connection is provided, etc. such that the hooks 3 der of the hook connection 3 are arranged on the side of the plate facing the tool, bolts 3 'being held on the coupling body part 1, on which the hooks 3 ⁇ of the hook connection engage.
  • an eyelet 4 is provided which can be inserted between eyelets 5 arranged on the plate 2, etc. with penetration of a recess 11 in the plate 2.
  • the eyelets 5 are arranged on the side of the plate 2 facing away from the tool.
  • the removal of the eye bore 8 'of the eyelet 4 from the plate 2 facing side of the coupling body part 1 is chosen so that it corresponds to the removal of the eye holes 8 of the eyelets 5 from the surface of the plate 2 facing the coupling body part 1.
  • the eyelet 4 comes to lie between the eyelets 5, that is to say that the nested eyelets have been inserted in a comb-like manner, which gives the connection a very high strength.
  • Support ribs 7 are provided on the sides of the eyelets 5 facing the outer edges of the plate 2, as a result of which a particularly stable design is achieved.
  • intermediate plates 9 are provided, which are partially detachable or adjustable, whereby a possibly necessary subsequent adjustment of the mutual position of the eyelets 4, 5 in order to achieve a precise alignment of the eye holes 8, 8 'is possible.
  • a coupling bolt 10 is inserted, which gives the positive connection already mentioned at the beginning between the two coupling body parts 1, 2.
  • the coupling pin 10 is so far from the eye holes 8, 8 'that it remains after loosening the connection in one of the eye holes 8 of the eyelets 5, whereby this eye hole also serves as a guide for the coupling pin.
  • a hydraulic piston-cylinder unit 12 which acts on the coupling pin via tabs 13, which engage at one end on the plate 2 and at the other end on the coupling pin 10.
  • the hydraulic piston-cylinder unit 12 is thus connected on the one hand to the tabs and on the other hand to the clutch body part 2.
  • a pressure cylinder 14 is installed in the plate of the clutch body part designated 2, the piston 15 of which can act on a contact surface 16 of the excavator bucket 1.
  • the pressure cylinder 14 is designed as a single-acting pressure cylinder which, in a manner not shown, can be returned to its starting position by means of a spring retraction.
  • a line 17 is provided, in which a control valve 18, which opens from a predetermined pressure, is installed.
  • a check valve 19 is provided, which can open in the sense of the backflow of the hydraulic fluid.
  • the supply line 20 leading to the control valve 18 branches off from the supply line 21 for the hydraulic cylinder 12, which serves to actuate the bolt locking between the eyelets 4, 5.
  • With 22 is the line leading away from the hydraulic cylinder 12, which acts on the hydraulic cylinder 12 in the sense of opening the bolt lock.
  • a check valve 23 is installed in front of the branching point of the line 20, which opens in the sense of loading the pressure cylinder 12 or the pressure cylinder 14. When a certain pressure is reached and the pressurization of the line 21 is switched off, the check valve 23 closes and holds the applied pressure in the part of the line 21 leading from this check valve 23 to the cylinder 12 or the lines 20 and 17 to the pressure cylinder 14.
  • the check valve 23 is a selectively controllable check valve, namely in that it is coupled to the line 22 via a connecting line 24, whereby the check valve 23 can be opened in a controlled manner when the line 22 is acted on, so that the pressure from the pressure cylinder 14 can be drained via line 17, check valve 19 and line 20.
  • the pressure control valve 18 opens at a predetermined pressure, which may be of the order of 70 bar. So if the hook coupling 3 is lowered and the excavator boom is lowered until the holes in the eyelets 4, 5 are aligned, pressure is applied to the line 21, then the hydraulic piston-cylinder unit 12 is inserted in the sense of inserting the coupling pin 10 into the holes in the eyes 4, 5 acted upon, after the insertion of the pressure in line 21 continues to rise, and so far until a pressure is built up in line 20 which is greater than the opening pressure of control valve 18, which then causes pressure on the line 17 is applied, which causes the piston 15 to extend from the piston-cylinder unit 14, as a result of which the piston 15 comes into contact with the contact surface 16 and causes the hook connection 3 to expand.
  • a predetermined pressure which may be of the order of 70 bar.
  • a backflow of the pressure through line 21 is prevented by the check valve 23 closing. If the clutch is now to be released, then the hydraulic piston-cylinder unit 12 is acted upon by pulling the coupling pin 10 out of the bores of the eyelets 4, 5 via the line 22, the check valve 23 being opened due to the connecting line 24, so that the pressure can be discharged from the second chamber of the hydraulic piston-cylinder-12 and from the pressure cylinder 14 due to the spring retraction, whereby the quick coupling is released.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellkupplung zum Befestigen der Arbeitswerkzeuge an einem Baggerausleger, bei welcher am Baggerausleger und am Arbeitswerkzeug je ein Kupplungskörperteil angeordnet ist, wobei beide Kupplungsteile durch eine Hakenverbindung und eine starre Verriegelung aneinander festlegbar sind, wobei im Bereich der Hakenverbindung (3) an dem am Baggerausleger angeordneten Kupplungskörperteil (2) wenigstens ein hydraulischer, vorzugsweise einfach wirkender und mit Federrückzug versehener, Druckzylinder (14) vorgesehen ist, dessen Kolben (15) bei Druckbeaufschlagung in Richtung zum Arbeitswerkzeug (1) hin aus dem Zylinder (14) ausfahrbar und an eine Anlagefläche (16) am Arbeitswerkzeug (1) anpreßbar und in Anlagestellung festlegbar ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellkupplung zum Befestigen der Arbeitswerkzeuge an einem Baggerausleger, bei welcher am Baggerausleger und am Arbeitswerkzeug je ein Kupplungskörperteil angeordnet ist, wobei beide Kupplungsteile durch eine Hakenverbindung und eine starre Verriegelung aneinander festlegbar sind.
  • Bei einer bekannten Ausbildung dieser Art ist der an dem Baggerausleger angeordnete Kupplungskörperteil als Platte ausgebildet, wobei an dieser Platte die Haken der Hakenverbindung und Ösen für die Verriegelung angeordnet sind, wobei insbesondere die Haken an der dem Werkzeug zugewandten Seite der Platte und die Ösen an der dem Werkzeug abgewandten Seite der Platte angeordnet sind. Zwischen die an der Platte angeordneten Ösen ist eine am Werkzeug angeordnete Öse einfügbar, wobei in die Augenbohrungen aller Ösen ein Kupplungsbolzen einschiebbar ist, welcher formschlüssig mit den Innenwandungen der Augenbohrungen fluchtet. Diese Ausbildung ermöglicht zwar ein rasches Wechseln und zuverlässiges Festhalten der Arbeitswerkzeuge an einem Baggerausleger, wobei auch Baggerschaufeln für hohe Leistungen kuppelbar sind, hat jedoch den Nachteil, daß sich bei harten Einsätzen die Hakenverbindung abnützen kann, wodurch das Arbeitswerkzeug an dem Baggerausleger schlottern kann. Auch können Fertigungstoleranzen auftreten, die ebenfalls zu einem Schlottern der Arbeitswerkzeuge an dem Baggerausleger führen können.
  • Erfindungsgemäß werden die angeführten Nachteile dadurch vermieden, daß im Bereich der Hakenverbindung an dem am Baggerausleger angebrachten Kupplungskörperteil wenigstens ein hydraulischer, vorzugsweise einfach wirkender und mit Federrückzug versehener Druckzylinder vorgesehen ist, dessen Kolben bei Druckbeaufschlagung in Richtung zum Arbeitswerkzeug hin aus dem Zylinder ausfahrbar und an eine Anlagefläche am Arbeitswerkzeug anpreßbar und in Anlagestellung festlegbar ist. Dadurch wird erreicht, daß sich der Bolzen, der mit dem Hakenteil der Hakenverbindung zusammenwirkt, bei ausgefahrenem Kolben des Druckzylinders an die Wandung des Hakenteiles der Hakenverbindung anpreßt, wodurch das Schlottern vermieden wird. Auch können Fertigungstoleranzen, die durch unterschiedliche Serienfertigungen entstanden sind, auf diese Art ausgeglichen werden.
  • Vorteilhafterweise kann bei einer hydraulischen Betätigung der starren Verriegelung der hydraulische Druckzylinder durch die Druckquelle für die hydraulische Betätigung beaufschlagbar sein. Dadurch kann mit ein und derselben Druckquelle das Auslangen gefunden werden, wodurch sowohl das Einfahren des Kupplungsbolzens als auch das Verspannen zwischen Arbeitswerkzeug und Baggerausleger in einem Arbeitsgang vorgenommen werden kann. Dabei kann dem hydraulischen Druckzylinder ein ab einem vorgegebenen Druck öffnendes Regelventil vorgeschaltet sein, wodurch sichergestellt ist, daß der Kolben des Druckzylinders erst dann ausgefahren wird, wenn die Verriegelung der Kupplung abgeschlossen ist. Damit bei Aufhören der Druckbeaufschlagung ein leichtes Ablassen des Druckes aus dem Druckzylinder ermöglicht ist, kann mit dem Regelventil ein im Sinne des Rückströmens der Hydraulikflüssigkeit öffnendes Rückschlagventil parallel geschaltet sein. Für eine einfache Festlegung des Druckzylinders in der beaufschlagten Lage kann in der Beaufschlagungsleitung für die hydraulische Betätigung der starren Verriegelung vor der Abzweigung der zum hydraulischen Druckzylinder führenden Leitung ein Rückschlagventil vorgesehen sein, welches bei Einleitung des Lösens der starren Verriegelung öffenbar ist, wodurch erreicht wird, daß ein gezieltes Abfließen der Hydraulflüssigkeit aus dem Druckzylinder erzielt ist.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt die Schnellkupplung gemäß dem Stand der Technik.
  • Fig. 2 steht schematisch die erfindungsgemäße Verbesserung der Schnellkupplung dar.
  • Die Schnellkupplung besteht aus zwei Kupplungskörperteilen 1, 2, wobei der Kupp-lungskörperteil 1 einstückig mit dem anzubauenden Werkzeug 1′, vorliegend einer Baggerschaufel, ausgebildet ist. Der Kupplungskörperteil 2 ist als Platte ausgebildet, welche an der Spitze des Baggerauslegers in herkömmlicher Weise mittels einer Bolzenverbindung, welche einen laschenartigen Adapter 6 aufweist, festgelegt ist. An der dem Werkzeug 1′ zugewandten Seite der Platte 2 ist die Hakenverbindung vorgesehen, u.zw. derart, daß an der dem Werkzeug zugewandten Seite der Platte die Haken 3˝ der Hakenverbindung 3 angeordnet sind, wobei am Kupplungskörperteil 1 Bolzen 3′ gehaltert sind, an denen die Haken 3˝ der Hakenverbindung angreifen. An dem der Hakenverbindung abgewandten Ende des Kupplungskörpers 1 ist eine Öse 4 vorgesehen, welche zwischen an der Platte 2 angeordneten Ösen 5 einschiebbar ist, u.zw. unter Durchsetzen einer Ausnehmung 11 in der Platte 2. Die Ösen 5 sind dabei an der dem Werkzeug abgewandten Seite der Platte 2 angeordnet. Die Entfernung der Augenbohrung 8′ der Öse 4 von der der Platte 2 zugewandten Seite des Kupplungskörperteiles 1 ist dabei so gewählt, daß sie der Entfernung der Augenbohrungen 8 der Ösen 5 von der dem Kupplungskörperteil 1 zugewandten Fläche der Platte 2 entspricht. Dadurch erfolgt bei Absenken der Platte 2 auf den Kupplungskörperteil 1 ein selbsttätiges Zentrieren der Augenbohrungen 8, 8′. Dabei kommt die Öse 4 zwischen den Ösen 5 zu liegen, d.h. daß ein kammartiges Einfügen der ineinandergeschobenen Ösen erfolgt ist, wodurch eine sehr hohe Festigkeit der Verbindung gegeben ist. An den den Außenrändern der Platte 2 zugewandten Seiten der Ösen 5 sind Stützrippen 7 vorgesehen, wodurch eine besonders stabile Ausführung erzielt ist. An der der Platte 2 zugewandten Seite des Kupplungskörperteiles 1 sind Zwischenplatten 9 vorgesehen, welche teilweise lösbar oder verstellbar sind, wodurch ein gegebenenfalls erforderliches nachträgliches Einstellen der gegenseitigen Lage der Ösen 4, 5 zwecks Erzielung eines genauen Fluchtens der Augenbohrungen 8, 8′ möglich ist.
  • In die Augenbohrungen 8, 8′ wird ein Kupplungsbolzen 10 eingeschoben, welcher die bereits eingangs angeführte formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Kupplungskörperteilen 1, 2 ergibt. Der Kupplungsbolzen 10 ist dabei so weit aus den Augenbohrungen 8, 8′ herausziehbar, daß er nach Lösen der Verbindung in einer der Augenbohrungen 8 der Ösen 5 verbleibt, wodurch diese Augenbohrung gleichzeitig als Führung für den Kupplungsbolzen dient.
  • Zum Verstellen des Kupplungsbolzens 10 in seiner axialen Richtung ist eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 12 vorgesehen, die über Laschen 13, welche mit ihrem einen Ende an der Platte 2 und mit ihrem anderen Ende an dem Kupplungsbolzen 10 angreifen, auf den Kupplungsbolzen einwirkt. Die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 12 ist damit einerseits mit den Laschen und anderseits mit dem Kupplungskörperteil 2 verbunden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist in der mit 2 bezeichneten Platte des Kupplungskörperteiles ein Druckzylinder 14 eingebaut, dessen Kolben 15 auf eine Anlagefläche 16 der Baggerschaufel 1 einwirken kann. Der Druckzylinder 14 ist vorliegend als einfach wirkender Druckzylinder ausgebildet, der in nicht dargestellter Weise mittels eines Federrückzuges in seine Ausgangsstellung rückfuhrbar ist. Zur Beaufschlagung des Druckzylinders 14 ist eine Leitung 17 vorgesehen, in welcher ein ab einem vorgegebenen Druck öffnendes Regelventil 18 eingebaut ist. Parallel zu dem Regelventil 18 ist ein Rückschlagventil 19 vorgesehen, welches sich im Sinne des Rückströmens der Hydraulikflüssigkeit öffnen kann. Die zu dem Regelventil 18 führende Beaufschlagungsleitung 20 zweigt von der Beaufschlagungsleitung 21 für den Hydraulikzylinder 12 ab, welcher zur Betätigung der Bolzenverriegelung zwischen den Ösen 4, 5 dient. Mit 22 ist die vom Hydraulikzylinder 12 wegführende Leitung bezeichnet, welche den Hydraulikzylinder 12 im Sinne eines Öffnens der Bolzenverriegelung beaufschlagt. In die Leitung 21, von welcher die den Druckzylinder 14 beaufschlagende Leitung wegführt, ist vor der Abzweigestelle der Leitung 20 ein Rückschlagventil 23 eingebaut, welches im Sinne eines Beaufschlagens des Druckzylinders 12 bzw. des Druckzylinders 14 öffnet. Bei Erreichen eines bestimmten Druckes und Abschalten der Druckbeaufschlagung der Leitung 21 schließt das Rückschlagventil 23 und hält in dem von diesem Rückschlagventil 23 zum Zylinder 12 führenden Teil der Leitung 21 bzw. der Leitung 20 und 17 zum Druckzylinder 14 den angelegten Druck. Das Rückschlagventil 23 ist dabei ein gezielt steuerbares Rückschlagventil, nämlich dahingehend, daß es mit der Leitung 22 über eine Verbindungsleitung 24 gekuppelt ist, wodurch bei Beaufschlagung der Leitung 22 das Rückschlagventil 23 gesteuert öffenbar ist, so daß der Druck aus dem Druckzylinder 14 über die Leitung 17, dem Rückschlagventil 19 und der Leitung 20 abgelassen werden kann.
  • Das Druckregelventil 18 Öffnet dabei bei einem vorgegebenen Druck, welcher etwa in der Größenordnung von 70 bar liegen kann. Wird also nach Einhängen der Hakenkupplung 3 und Absenken des Baggerauslegers bis zum Fluchten der Bohrungen der Ösen 4, 5 Druck auf die Leitung 21 aufgebracht, dann wird die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 12 im Sinne eines Einschiebens des Kupplungsbolzens 10 in die Bohrungen der Ösen 4, 5 beaufschlagt, wobei nach Beendigung des Einschiebens der Druck in der Leitung 21 weiter steigt, und zwar so weit, bis in der Leitung 20 ein Druck aufgebaut ist, der größer ist als der Öffnungsdruck des Regelventils 18, wodurch dann Druck auf die Leitung 17 aufgebracht wird, was das Ausfahren des Kolbens 15 aus der Kolben-Zylinder-Einheit 14 bewirkt, wodurch der Kolben 15 an die Anlagefläche 16 in Anlage kommt und ein Verspreizen der Hakenverbindung 3 bewirkt. Ein Rückströmen des Druckes durch die Leitung 21 wird dadurch verhindert, daß das Rückschlagventil 23 schließt. Soll nun die Kupplung gelöst werden, dann wird die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 12 im Sinne eines Herausziehens des Kupplungsbolzens 10 aus den Bohrungen der Ösen 4, 5 über die Leitung 22 beaufschlagt, wobei aufgrund der Verbindungsleitung 24 das Rückschlagventil 23 geöffnet wird, so daß der Druck aus der zweiten Kammer der hydraulischen Kolben-Zylinder-12 und aus dem Druckzylinder 14 aufgrund des Federrückzuges abgeführt kann, wodurch die Schnellkupplung gelöst ist.

Claims (5)

  1. Schnellkupplung zum Befestigen der Arbeitswerkzeuge an einem Baggerausleger, bei welcher am Baggerausleger und am Arbeitswerkzeug je ein Kupplungskörperteil angeordnet ist, wobei beide Kupplungsteile durch eine Hakenverbindung und eine starre Verriegelung aneinander festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Hakenverbindung (3) an dem am Baggerausleger angeordneten Kupplungskörperteil (2) wenigstens ein hydraulischer, vorzugsweise einfach wirkender und mit Federrückzug versehener, Druckzylinder (14) vorgesehen ist, dessen Kolben (15) bei Druckbeaufschlagung in Richtung zum Arbeitswerkzeug (1) hin aus dem Zylinder (14) ausfahrbar und an eine Anlagefläche (16) am Arbeitswerkzeug (1) anpreßbar und in Anlagestellung festlegbar ist.
  2. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer hydraulischen Betätigung (12) der starren Verriegelung (4, 5, 10) der hydraulische Druckzylinder (14) durch die Druckquelle für die hydraulische Betätigung (12) beaufschlagbar ist.
  3. Schnellkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem hydraulischen Druckzylinder (14) ein ab einem vorgegebenen Druck öffnendes Regelventil (18) vorgeschaltet ist.
  4. Schnellkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Regelventil (18) ein im Sinne des Rückströmens der Hydraulikflüssigkeit öffnendes Rückschlagventil (19) parallel geschaltet ist.
  5. Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Beaufschlagungsleitung (21) für die hydraulische Betätigung (12) der starren Verriegelung vor der Abzweigung der zum hydraulischen Druckzylinder (14) führenden Leitung (20) ein Rückschlagventil (23) vorgesehen ist, welches bei Einleitung des Lösens der starren Verriegelung (4, 5, 10) öffenbar ist.
EP92890099A 1991-04-26 1992-04-24 Schnellkupplung zum Befestigen der Arbeitswerkzeuge an einem Baggerausleger Expired - Lifetime EP0511199B1 (de)

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ATA88391A (de) 1993-07-15
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